高靈敏光纖光柵加速度檢波器理論模型研究

劉欽朋，何 雪，賈振安，傅海威，高 宏，禹大寬

(西安石油大學(xué) 理學(xué)院 陜西省油氣資源光纖探測(cè)工程技術(shù)研究中心陜西省油氣井測(cè)控技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安710065)

引言

隨著光纖光柵技術(shù)的日漸發(fā)展，基于光纖光柵的傳感器件層出不窮，其中光纖布拉格光柵(fiber Bragg grating,FBG)應(yīng)用最為廣泛，在準(zhǔn)靜態(tài)領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，各種不同類(lèi)型的準(zhǔn)靜態(tài)FBG傳感器逐漸應(yīng)用于不同的工程領(lǐng)域。隨著FBG應(yīng)用技術(shù)的不斷拓展，F(xiàn)BG動(dòng)態(tài)傳感技術(shù)引起研究者的廣泛關(guān)注。自T.A.Berkoff[1]在1996年首次將光纖光柵運(yùn)用于振動(dòng)信號(hào)測(cè)量之后，光纖光柵在加速度檢波技術(shù)方面的應(yīng)用便引起了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。近年來(lái)，F(xiàn)BG加速度傳感技術(shù)取得了迅猛的發(fā)展，并在諸多行業(yè)領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值，如結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)、油氣勘探開(kāi)采[2-8]等。加速度檢波器的核心技術(shù)是設(shè)計(jì)不同結(jié)構(gòu)的慣性系統(tǒng)，結(jié)合FBG的尺度特點(diǎn)和傳感機(jī)理，通過(guò)兩點(diǎn)封裝方式或全粘方式，實(shí)現(xiàn)高靈敏、寬頻帶、低交叉干擾的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。針對(duì)FBG檢波技術(shù)的研究熱點(diǎn)主要集中在檢波器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、封裝技術(shù)和FBG動(dòng)態(tài)解調(diào)技術(shù)，其中FBG檢波器是整個(gè)系統(tǒng)最前端的器件，直接決定動(dòng)態(tài)信號(hào)的拾取成敗，所以檢波器是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵器件。

根據(jù)檢波器的彈性結(jié)構(gòu)，F(xiàn)BG檢波器可分為懸臂梁結(jié)構(gòu)[9-17]、彈性柱體式結(jié)構(gòu)[18-23]、彈性膜片結(jié)構(gòu)[24-26]、特殊彈性體結(jié)構(gòu)[27-28]等?；趩螒冶哿航Y(jié)構(gòu)的FBG檢波器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)，研究的熱點(diǎn)主要集于提高傳感器靈敏度，封裝方式主要基于全粘封裝，但容易導(dǎo)致光柵啁啾，同時(shí)該結(jié)構(gòu)的橫向抗干擾是一個(gè)難于解決的問(wèn)題。為了增強(qiáng)橫向抗干擾，研究者們提出多梁結(jié)構(gòu)FBG檢波器[16-17]。相對(duì)懸臂梁結(jié)構(gòu)，彈性柱體結(jié)構(gòu)FBG檢波器的軸向剛度容易控制，有利于設(shè)計(jì)不同頻段的加速度檢波器，但橫向干擾難以降低。Yu等[18]提出了一種柱體FBG加速度傳感器，靈敏度達(dá)80 pm/G，諧振頻率為388 Hz，劉欽朋等[19]提出了一種彈性管式FBG加速度傳感器，靈敏度為63 pm/G，諧振頻率為376 Hz，Wang等[20]提出了一種小型化FBG加速度傳感器，靈敏度為54 pm/G，諧振頻率為480 Hz，Zhang等[21]提出了一種順變柱體FBG加速度傳感器，靈敏度為42.7 pm/G，諧振頻率為400 Hz，Gutiérrea等[22]提出了一種柱體結(jié)構(gòu)FBG加速度檢波器，靈敏度為19.6 pm/G，諧振頻率為500 Hz，Guo等[23]提出了一種高頻加速度傳感器，靈敏度約為4 pm/G，諧振頻率為3 806 Hz。彈性膜片結(jié)構(gòu)具有法相位移敏感橫向位移不敏感的特性，非常適合加速度檢波器的設(shè)計(jì)。Muller等[24]提出了基于膜片結(jié)構(gòu)的理論思想。Liu等[25]提出了一種單膜片環(huán)向封裝的FBG加速度檢波器，靈敏度約為36.6 pm/G，諧振頻率為255 Hz，交叉靈敏度小于1.3%，在此基礎(chǔ)上，提出了雙膜片F(xiàn)BG的加速度檢波器[26]，靈敏度約為23.8 pm/G，諧振頻率為1240 Hz，交叉靈敏度小于2.1%。

根據(jù)慣性系統(tǒng)的基本理論可得加速度檢波器的諧振頻率與加速度靈敏度之間是反比關(guān)系，如何優(yōu)化參數(shù)，加速度靈敏度和諧振頻率滿足什么樣的制約關(guān)系，弄清這些問(wèn)題是設(shè)計(jì)高性能加速度檢波器的前提。論文首先建立兩點(diǎn)封裝FBG加速檢波器的一般模型，推導(dǎo)靈敏度解析表達(dá)式，理論分析加速度靈敏度的影響因素，討論加速度靈敏度與諧振頻率的制約關(guān)系，引入品質(zhì)因數(shù)，為檢波器綜合性能的優(yōu)化和判定奠定基礎(chǔ)，對(duì)FBG加速度檢波器的設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義。

1 高靈敏FBG加速度檢波器理論模型

1.1 FBG傳感原理

FBG是在二氧化硅光纖纖芯內(nèi)使用紫外光垂直照射相位掩模板從而形成的折射率周期調(diào)制的全光纖無(wú)源器件。其反射波的中心波長(zhǎng)滿足布拉格定律，中心波長(zhǎng)可由(1)式給出[1]

λB=2neffΛ

(1)

式中:λB為反射波的中心波長(zhǎng);neff為光纖纖芯的有效折射率;Λ為光柵的調(diào)制周期。光纖光柵上應(yīng)變或者外界環(huán)境溫度變化會(huì)導(dǎo)致光纖光柵的neff和Λ發(fā)生變化，當(dāng)應(yīng)變變化量和溫度變化量分別為Δε、ΔT時(shí)，F(xiàn)BG中心波長(zhǎng)的相對(duì)漂移量可表示為[1]

(2)

式中:Δε為光纖的有效彈性系數(shù);Δε為光纖光柵的軸向應(yīng)變量;αf為光纖的熱膨脹系數(shù);ζ為光纖的熱光系數(shù)。光纖光柵會(huì)同時(shí)對(duì)溫度和應(yīng)變產(chǎn)生響應(yīng)，當(dāng)忽略溫度變化影響，只考慮受光纖光柵上應(yīng)變變化帶來(lái)的中心波長(zhǎng)改變那么(2)式可簡(jiǎn)化為(3)式，對(duì)于一般摻鍺二氧化硅光纖有Pe≈0.22。

(3)

1.2 FBG加速度檢波器理論模型

加速度檢波器是根據(jù)慣性原理所設(shè)計(jì)，慣性式FBG加速度檢波器力學(xué)模型如圖1所示，其通過(guò)底座進(jìn)行固定，為典型的FBG加速度檢波器力學(xué)模型“彈簧-阻尼-質(zhì)量”系統(tǒng)。FBG加速度檢波器是由慣性質(zhì)量塊、彈性器件及阻尼構(gòu)成，F(xiàn)BG加速度檢波器可看成一個(gè)單自由度二階振動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)加入外界振動(dòng)信號(hào)激勵(lì)時(shí)，質(zhì)量塊在慣性作用下將產(chǎn)生位移，在阻尼和彈性器件的共同作用下外界振動(dòng)信號(hào)通過(guò)結(jié)構(gòu)作用到FBG上導(dǎo)致光纖軸向伸縮，引起FBG的軸向應(yīng)變，最終實(shí)現(xiàn)光柵波長(zhǎng)調(diào)制，從而實(shí)現(xiàn)加速度的測(cè)量。

圖1 加速度檢波器一般力學(xué)模型Fig.1 Common mechanical model of acceleration detector

當(dāng)FBG加速度檢波器受到外界激勵(lì)信號(hào)時(shí)，若只考慮應(yīng)變對(duì)光纖光柵帶來(lái)的影響時(shí)，慣性質(zhì)量塊受到的慣性力F=ma恰好與運(yùn)動(dòng)方向相反，此時(shí)檢波器中已經(jīng)封裝好的FBG有效折射率和周期會(huì)發(fā)生改變，F(xiàn)BG的中心波長(zhǎng)將會(huì)隨之發(fā)生變化且滿足(3)式。FBG檢波器拾取到外界的振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)傳輸光纖從環(huán)境傳到光纖光柵動(dòng)態(tài)解調(diào)儀從而得到FBG中心波長(zhǎng)的變化量，再經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理得到中心波長(zhǎng)變化量和外界激勵(lì)信號(hào)加速度之間的比值，即得到該檢波器對(duì)外界振動(dòng)信號(hào)加速度的靈敏度，從而精確地反映出外界振動(dòng)信號(hào)的各項(xiàng)參數(shù)。

慣性質(zhì)量塊相對(duì)于參考空間坐標(biāo)原點(diǎn)的位移為x(t)，檢波器外殼相對(duì)于參考空間坐標(biāo)原點(diǎn)產(chǎn)生的位移為y(t)，那么質(zhì)量塊與檢波器外殼的相對(duì)位移為A(t)=x(t)-y(t)，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，以慣性質(zhì)量塊作為研究對(duì)象，可得方程：

(4)

式中：m為慣性質(zhì)量塊的質(zhì)量;c為系統(tǒng)的阻尼;Keff為彈性系統(tǒng)有效剛度系數(shù)。將質(zhì)量塊與檢波器外殼的相對(duì)位移A(t)引入(4)式，整理可得：

(5)

假設(shè)加速度檢波器在理想的豎直方向進(jìn)行振動(dòng)，由于所施加外界激勵(lì)信號(hào)為連續(xù)的，因此檢波器所受到的激勵(lì)也為連續(xù)，任何信號(hào)都可以由不同頻率正弦波疊加得到，可假設(shè)y(t)=F0sinωt，其中F0為激勵(lì)信號(hào)的幅值，ω為激勵(lì)信號(hào)的角頻率，則可得到檢波器在受外界信號(hào)激勵(lì)作用下的運(yùn)動(dòng)方程：

(6)

(7)

(8)

由(8)式可得慣性質(zhì)量塊與檢波器外殼之間相對(duì)位移量A(t)與外界激勵(lì)信號(hào)的加速度值有關(guān)，此外，外界加速度激勵(lì)信號(hào)將會(huì)改變振幅，導(dǎo)致封裝光纖長(zhǎng)度改變，產(chǎn)生應(yīng)變，造成FBG波長(zhǎng)的漂移。當(dāng)封裝光纖的長(zhǎng)度為L(zhǎng)時(shí)，F(xiàn)BG的軸向應(yīng)變可被表示為

(9)

將(8)式和(9)式帶入(3)式整理得：

(10)

綜合(10)式，當(dāng)外界激勵(lì)信號(hào)頻率遠(yuǎn)小于檢波器自身諧振頻率時(shí)，ω/ω0?1；且檢波器為欠阻尼狀態(tài)，因此FBG中心波長(zhǎng)對(duì)加速度的響應(yīng)靈敏度S為

(11)

(11)式中的靈敏度稱(chēng)為靜態(tài)靈敏度，引入Ks為檢波器結(jié)構(gòu)部分剛度系數(shù)，Kf為所封裝光纖剛度系數(shù)。已知光纖的楊氏模量Ef=7.3×1010Pa及直徑df=125 μm，當(dāng)封裝光纖光柵長(zhǎng)度L確定時(shí)，即可由Kf=EfB/L,其中B為光纖橫截面面積，得到對(duì)應(yīng)光纖的剛度系數(shù)。定義η=Ks/Kf，當(dāng)Kf為已知量時(shí)，則可將檢波器系統(tǒng)有效剛度系數(shù)用Kf表征：

(12)

當(dāng)研究對(duì)象為具體器件時(shí)，需要考慮的參數(shù)包括結(jié)構(gòu)參數(shù)、封裝光纖的參數(shù)，其中結(jié)構(gòu)參數(shù)主要影響器件的剛度系數(shù)和等效慣性質(zhì)量，(12)式中M即為實(shí)際設(shè)計(jì)中器件的等效質(zhì)量。封裝光纖的參數(shù)主要影響光纖的剛度，進(jìn)而影響系統(tǒng)的剛度。由(12)式可得出檢波器的加速度靈敏度和檢波器裝置的等效質(zhì)量、有效剛度系數(shù)和封裝光纖長(zhǎng)度有關(guān)，因此可根據(jù)不同頻段的應(yīng)用需求，改變裝置的選材和尺寸(彈性模量、剛度系數(shù)和密度)來(lái)改變器件的等效質(zhì)量和諧振頻率,從而達(dá)到提高靈敏度的目的。

從有效剛度系數(shù)為分析點(diǎn)出發(fā)，以檢波器結(jié)構(gòu)和封裝光纖之間的剛度比值為切入點(diǎn)對(duì)加速度的靈敏度進(jìn)行深入討論，理論分析剛度比值η不同時(shí)其對(duì)檢波器的諧振頻率、靈敏度的影響。根據(jù)η=Ks/Kf，則檢波器系統(tǒng)的諧振頻率可表示為

2 加速度靈敏度、諧振頻率及品質(zhì)因數(shù)

速度檢波器的兩個(gè)最主要的技術(shù)參數(shù)加速度靈敏度S和諧振頻率fn是相互制約的關(guān)系，提高靈敏度必然伴隨諧振頻率的降低，反之亦然。在給定頻帶內(nèi)，如何提高靈敏度，是優(yōu)化的一個(gè)重要目標(biāo)，在給定頻帶內(nèi)，靈敏度的分布與結(jié)構(gòu)參數(shù)及封裝光纖的關(guān)系是優(yōu)化的前提，由此，我們引入優(yōu)化理論依據(jù)——諧振頻率與靈敏度之積作為品質(zhì)因數(shù)，能夠?yàn)椴煌Y(jié)構(gòu)的FBG加速度傳感器的綜合性能比較提供了可能，而不是片面的只追求高的加速度靈敏度或低諧振頻率，能比較客觀評(píng)價(jià)加速度傳感器的綜合性能。根據(jù)理論靈敏度和諧振頻率的表達(dá)式，結(jié)合結(jié)構(gòu)參數(shù)(如表1)，便可反映靈敏度與諧振頻率的關(guān)系。如圖2所示，描述了質(zhì)量與封裝光纖長(zhǎng)度對(duì)靈敏度和諧振頻率的影響。

表1 檢波器結(jié)構(gòu)參數(shù)

圖2 諧振頻率和靈敏度之間一般關(guān)系曲線Fig. 2 General relationship curve between resonant frequency and sensitivity

在實(shí)際應(yīng)用中，如何在固定頻帶內(nèi)提高靈敏度是一個(gè)非常有意義的問(wèn)題。同時(shí)，檢波器在固定頻帶內(nèi)極限靈敏度的分布特征對(duì)檢波器的設(shè)計(jì)也具有極其重要的指導(dǎo)意義。因此，需對(duì)加速度靈敏度S和諧振頻率fn之間的量化制約關(guān)系進(jìn)行分析,研究極限靈敏度的分布及頻率分布的關(guān)系。并根據(jù)靈敏度和諧振頻率之間的制約關(guān)系，定義FBG檢波器加速度靈敏度與諧振頻率之積為品質(zhì)因數(shù)，記作Q，不僅能為提高靈敏度提供參數(shù)優(yōu)化方案而且可用于評(píng)價(jià)檢波器的綜合性能。

Q=S·fn

(14)

式中S、fn分別為檢波器對(duì)外界加速度的靈敏度和諧振頻率。由(14)式可知品質(zhì)因數(shù)是由靈敏度和諧振頻率共同決定的。因此，當(dāng)要對(duì)檢波器技術(shù)參數(shù)進(jìn)行綜合考量時(shí)可以選擇品質(zhì)因數(shù)較大的，這更符合加速度檢波器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的需求。高靈敏是設(shè)計(jì)者追求的目標(biāo)，希望不僅可以提高信號(hào)的分辨率，同時(shí)還可以改善低頻段信號(hào)響應(yīng)特性。針對(duì)圖1的檢波器理論模型，并結(jié)合(12)式、(13)式和(14)式，該關(guān)系式可通用于所有兩點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)的FBG加速度檢波器模型。

剛度比值η會(huì)影響器件的響應(yīng)特性。隨著等效質(zhì)量的增大，η不同時(shí)(參數(shù)見(jiàn)表2)，不同的剛度比值η對(duì)于諧振頻率fn和加速度靈敏度的影響如圖3(a)所示，當(dāng)?shù)刃з|(zhì)量一定時(shí)，η越小的靈敏度相對(duì)較大，反之則否。不同的加速度檢波器有不同的工作頻率范圍，但無(wú)論是什么工作頻率范圍，都更希望它的工作靈敏度能夠相對(duì)而言的更高。可以發(fā)現(xiàn)，η較大的器件可在等效質(zhì)量較小情況下在寬頻帶實(shí)現(xiàn)高靈敏度；反之，若想用于較低頻率信號(hào)的探測(cè)則需要更大的等效質(zhì)量。圖3(b)為響應(yīng)情況下品質(zhì)因數(shù)Q的曲線變化，可明顯看出當(dāng)封裝光纖長(zhǎng)度和等效質(zhì)量一定時(shí)，η較小的，其Q值更大。

表2 加速度檢波器結(jié)構(gòu)參數(shù)取值

圖3 (a)η不同時(shí)諧振頻率和靈敏度曲線;(b)η不同時(shí)隨著質(zhì)量的增加品質(zhì)因數(shù)Q曲線Fig.3 (a) Curve of fn and with different η; (b)Curve of Q with different ηas M increases

剛度比值會(huì)影響器件的響應(yīng)特性。隨著比值 的增大，等效質(zhì)量不同的情況時(shí)(參數(shù)見(jiàn)表3)，諧振頻率fn和靈敏度S的曲線變化如圖4(a)、(c)所示，當(dāng)η一定時(shí)，等效質(zhì)量越大，對(duì)應(yīng)的靈敏度較大，而諧振頻率較?。环粗?，等效質(zhì)量較小時(shí)，對(duì)應(yīng)的諧振頻率卻較大，對(duì)應(yīng)的靈敏度較小。圖4(b)、(d)為相應(yīng)情況下品質(zhì)因數(shù)Q的變化曲線。從圖中可以很明顯地看出當(dāng)封裝光纖長(zhǎng)度和剛度比值一定時(shí)，等效質(zhì)量越大時(shí)，Q值相對(duì)較大。此外，特別分析了當(dāng)剛度比值η∈[0,1]時(shí)的情況，是為檢波器結(jié)構(gòu)剛度遠(yuǎn)小于光纖剛度。雖然該情況在一般的FBG加速度檢波器裝置中較難實(shí)現(xiàn)，但是從圖4(c)、(d)曲線變化中不難看出其符合文中所提出的一般加速度檢波器模型條件。

表3 加速度檢波器結(jié)構(gòu)參數(shù)取值

圖4 (a)不同質(zhì)量下諧振頻率和靈敏度曲線;(b)不同質(zhì)量下品質(zhì)因數(shù)Q曲線(η∈[0,100]);(c) 不同質(zhì)量下諧振頻率和靈敏度曲線; (d) 不同質(zhì)量下品質(zhì)因數(shù)Q曲線(η∈[0,1])Fig.4 (a) Relationship between fn and S with different M; (b)Curve of Q with different M (η∈[0,100] );(c)Relationship between fn and S with different M; (d)Curve of Q with different M (η∈[0,1])

當(dāng)檢波器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和光纖之間剛度比值η一定，封裝光纖長(zhǎng)度不同時(shí)(參數(shù)見(jiàn)表4)。隨著等效質(zhì)量的增大，諧振頻率和靈敏度的關(guān)系變化曲線如圖5(a)所示，不同長(zhǎng)度的封裝光纖其靈敏度曲線卻重合，根據(jù)(12)式，并結(jié)合光纖剛度表達(dá)式Kf=EfB/L可得到公式(15)，即從剛度比值出發(fā)考慮檢波器靈敏度時(shí)，擁有不同長(zhǎng)度的封裝光纖的檢波器可能會(huì)具有相同的加速度靈敏度，也從側(cè)面證明利用品質(zhì)因數(shù)來(lái)進(jìn)行綜合考慮檢波器性能的必要性，可為檢波器器件的高靈敏度提供參數(shù)優(yōu)化方案。

(15)

表4 加速度檢波器結(jié)構(gòu)參數(shù)取值

圖5 (a)η值不同時(shí)系統(tǒng)諧振頻率和靈敏度曲線;(b)η值不同時(shí)品質(zhì)因數(shù)Q曲線Fig. 5 (a)Relationship between fn and with different η;(b) Curve of Q with different η

另一方面，隨著等效質(zhì)量的增大，系統(tǒng)諧振頻率都逐漸減小，但是當(dāng)?shù)刃з|(zhì)量一定時(shí)，封裝光纖長(zhǎng)度較長(zhǎng)的檢波器所對(duì)應(yīng)的諧振頻率更小。圖5(b)為相應(yīng)情況下的品質(zhì)因數(shù)Q的變化曲線，綜合品質(zhì)因數(shù)Q進(jìn)行考慮時(shí)，當(dāng)剛度比值η和檢波器等效質(zhì)量一定時(shí)，選擇封裝光纖長(zhǎng)度較短的器件明顯綜合性能更好且更容易實(shí)現(xiàn)高靈敏度。

從以上各圖可看出在低頻段，剛度比值η對(duì)靈敏度的影響起主要作用，特別是在超低頻段尤為明顯；而在高頻段(>500 Hz)由于結(jié)構(gòu)剛度遠(yuǎn)大于光纖剛度，封裝光纖的剛度對(duì)器件整體剛度的貢獻(xiàn)越來(lái)越少，因此對(duì)靈敏度和諧振頻率的影響也逐漸減小。其次，可發(fā)現(xiàn)當(dāng)封裝光纖長(zhǎng)度和等效質(zhì)量不同時(shí)，不同檢波器仍可能具有相近的靈敏度或諧振頻率，即不同的檢波器結(jié)構(gòu)參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)同樣靈敏度或頻帶分布，此時(shí)會(huì)很難對(duì)這些檢波器的綜合性能進(jìn)行評(píng)定，這也是為什么要引入品質(zhì)因數(shù)Q的重要原因。

總得來(lái)說(shuō)，當(dāng)以η值和已知光纖剛度系數(shù)來(lái)給定一個(gè)加速度檢波器的有效剛度系數(shù)時(shí)，器件整體剛度受封裝光纖長(zhǎng)度、器件等效質(zhì)量的共同影響，但不同封裝光纖長(zhǎng)度的器件卻可能獲得相同的加速度靈敏度。器件等效質(zhì)量可通過(guò)改變其材料或調(diào)節(jié)尺寸大小進(jìn)行改變，但剛度比值η不再是一個(gè)量化的數(shù)字，這時(shí)候需要綜合考慮所設(shè)計(jì)檢波器的工作頻率范圍和結(jié)構(gòu)大小并根據(jù)理論需要彈性模量來(lái)選擇適合結(jié)構(gòu)所用材料。

3 結(jié)論

結(jié)合加速度檢波器一般力學(xué)模型及FBG傳感理論，綜合分析了等效質(zhì)量、剛度比值及封裝光纖長(zhǎng)度在不同參數(shù)范圍下檢波器的響應(yīng)，討論了參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)諧振頻率和加速度靈敏度的影響；并引入了品質(zhì)因數(shù)Q，可在全面考慮器件性能情況下同時(shí)提供高靈敏度和寬工作頻帶的優(yōu)化方案。綜合考慮參數(shù)變化對(duì)檢波器響應(yīng)特性的影響，且通過(guò)品質(zhì)因數(shù)Q能夠更好地評(píng)價(jià)檢波器的綜合性能和優(yōu)化器件性能。提出的理論模型對(duì)加速度檢波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要的理論指導(dǎo)依據(jù)，為研制出滿足技術(shù)參數(shù)的高靈敏度加速度檢波器奠定了一定的理論基礎(chǔ)。